teorÍa de la compactaciÓn

7/28/2019 TEORA DE LA COMPACTACIN

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COMPACTACION DE TERRAPLENES


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5) CURVAS DE CONTROL

CURVA DE COMPACTACION : Humedad Optima-Densidad Maxima

CURVA DE ESTABILIDAD : Resistencia a la Penetracion.

CURVA DE SATURACION : Estado de Saturacin Cero Vacios de Aire

RECOMENDACIN : Compactar a Humedad Optima yDensidad Maxima.

BUENAS CARRETERAS DEPENDEN DE

BUENOS MATERIALES : CANTERAS


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CURVAS DE COMPACTACION, SATURACION YESTABILIDAD


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VENTAJAS DE UNA BUENACOMPACTACION

Tal como se puede apreciar en las curvas es conveniente ynecesario compactar el terreno de fundacin a humedadoptima y densidad mxima, a fin de mantener estable durantetodo el ao y especialmente durante la poca de lluvias lascarreteras calles y pistas de aterrizaje que se construyen.

Tambin es bueno tener en cuenta los aumentos de volumen

por hinchamiento de los suelos as como su contraccin,porcentajes que de acuerdo al material pueden ser muysignificativos incidiendo fuertemente en los costos finales deobra


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METODOS PARA DETERMINAR LAHUMEDAD OPTIMA Y DENSIDAD

MAXIMA

METODOS DINAMICOS:

METODO AASHO STNDAR T-99METODO AASHO ESTNDAR T-180

METODOS ESTATICOS:

METODO CALIFORNIA


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ENSAYOS DE LABORATORIO DE COMPACTACIONPROCTOR

STANDARD AASHO T-99Martillo: 5,5 lb. - Altura de cada : 12

METODO A METODO B METODO C METODO D

Pasa

Tamiz N 46

3

56

1/13.33pie3

12.317

MATERIAL

- Molde usado

- Nmero de capas

- Nmero de golpes xcapa

- Volumen del Moldesin collar

- Energa decompactacin enlibras/pie por cadapie3

Pasa

Tamiz 3/ 44

3

25

1/30pie3

12.375

Pasa

Tamiz 3/46

3

56

1/13.33pie3

12.317

Pasa

Tamiz N 44

3

25

1/30pie3

12.375


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STANDARD AASHO T-180Martillo: 10 lb. - Altura de cada : 18

METODO A METODO B METODO C METODO D

Pasa

Tamiz N 4

65

56

1/13.33pie3

55.986

MATERIAL

- Molde usado- Nmero de capas

- Nmero de golpes xcapa

- Volumen del Molde

sin collar- Energa de

compactacin enlibras/pie por cadapie3

Pasa

Tamiz 3/ 4

45

25

1/30pie3

56.250

Pasa

Tamiz 3/4

65

56

1/13.33pie3

55.986

Pasa

Tamiz N 4

45

25

1/30pie3

55.250


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COMPACTACION DEL TERRENO

1. Determinar densidad mxima y humedad ptima2. Compactar el material con equipo mecnico apropiado.

3. Controlar la densidad alcanzada en el terreno a fin

de comprobar si el material ha sido debidamente compactado.

El nmero de veces que es necesario pasar un rodillo a fin de obteneruna adecuada compactacin, puede fcilmente determinarse antes deempezar los trabajos en una zona de prueba escogida para tal fin. As

se podra ver que la densidad del material aumenta visiblemente hastallegar a un cierto nmero de pasadas de rodillo (aprox. 10),permaneciendo despus practicamente invariable, tal como se apreciaen el grfico.


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RELACION DE LA DENSIDAD ALCANZADA EN EL TERRENOVARIANDO EL NUMERO DE PASADAS DE RODILLO

Si al cabo de 12 pasadas de rodillo no se alcanz la compactacindeseada deber disminuirse el espesor de las capas del material

colocado, o aumentarse el peso del rodillo.

2100

2000

1900

1800

1700

1600

15000 2 4 6 8 10 12 14 16

18

REFERIDAALPESOSECOKg/m2)


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Equipo empleado para determinar la compactacin del terreno,

mediante el uso de arena

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE CAMPO MEDIANTELA MEDIDA DEL VOLUMEN DE LA TIERRA EXTRAIDA


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CONCLUSIONES

El Porcentaje de Compactacin del Terrapln est dado por la

relacin entre la densidad obtenida en el campo y la densidad

mxima obtenida en el laboratorio.

La AASHTO recomienda que en los Terraplenes los Suelos se

compacten hasta alcanzar una densidad no menor del 95% que la

densidad mxima obtenida en el laboratorio y que en las

Subrasantes se compacte hasta alcanzar el 100% de la densidadmxima de laboratorio.


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DENSIMETRO NUCLEAR


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INTRODUCCION

OBJETIVO PRINCIPAL : Dar a conocer acerca del avance tecnolgicoalcanzado en nuestro pas, en lo que se refiere a mediciones de laDENSIDAD y otras caractersticas de los Suelos y Asfaltos en campo,sin la necesidad de realizar ensayos de laboratorio.

VENTAJAS

Se realizan los ensayos en menor tiempo, resultando muchas vecesms econmicos.

La ventaja principal de estos instrumentos electrnicos es la de llegara una gran precisin y en un tiempo inmediato a clculos de lasprincipales propiedades de los suelos y pavimentos.


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DEFINICIONES

Es un equipo de medicin que permite obtener in situ ladensidad de la masa y del contenido de agua de un suelo oagregado a travs de la energa nuclear.

La medicin de la densidad, se realiza haciendo atravesar lamasa del suelo con radiaciones gamma (fotones).

Las Radiaciones provienen de una Fuente de Cesio 137, lascuales son atenuadas por los electrones corticales de lostomos que constituyen la materia en la partcula del suelo.

Los fotones ya atenuados son recibidos por un contador Geiger-Mller y ledos, contados y procesados por circuitos electrnicoslos cuales a su vez convierten los conteos en valores dedensidad.


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El equipo opera hasta 800 horas ( 5 mediciones por hora) conseis (6) bateras alcalinas AA, que son de fcil obtencin y

reemplazo.

La cantidad de funciones que tiene introducidas en suprocesador permiten obtener en campo valores de relacionesgravimtricas conocidas sin necesidad de utilizar calculadorashaciendo las verificaciones de control en campo ms rpidas yefectivas.


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El Densmetro Nucleares un equipo usado enel Peru para la medicinde la Densidad en

Campo, tanto de lossuelos y terraplenes,como de los asfaltos enobras de

pavimentacin.


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SEGURIDAD RADIOLOGICA BASICA

Las Radiaciones emitidas por los elementos Cesio 137 yAmericio 241 utilizados, son ALTAMENTEPENETRANTES EN EL CUERPO HUMANOproduciendo efectos dainos que podran ser letales.

Es por lo que estas fuentes de emisin deben estardebida y seguramente selladas dentro del equipo.

No obstante las siguientes notas deben ser tomadas en

consideracin como Seguridad Radiolgica Bsica.

Suscrbase de inmediato al Servicio de Radio fsicaSanitaria ; quien le dotara de un equipo de dosimetra

para el personal que usa el medidor.


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Transporte del equipo completo en el cajn suministrado. Evite golpesy cadas. NUNCA TRANSPORTE EL EQUIPO EN LAS PIERNAS.

En lo posible, NUNCA TOQUE LA BARRA DE MEDICIN QUEPENETRA EN EL SUELO PARA LA MEDICIN DIRECTA, estacontiene las fuentes radiactivas de emisiones gamma y neutrones.

En el momento de la medicin, permanezca detrs del aparato (frentede la pantalla del procesador).


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TRABAJO EN CAMPO CON DENSIMETRONUCLEAR

Se debe de contarcon todas lasprevisiones y

equipos queobservan las NormasASTM para lautilizacin de este

tipo de Equipos queusan energaradiactiva.


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EQUIPO HUMBOLDT 5001-P

Equipo y accesoriosdel que se componeun DensmetroNuclear ModeloHumboldt 5001-p


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MEDIDOR HUMBOLDT 5001-PEl 5001-P es un medidor muy verstil, realiza mediciones en suelo y asfalto.

En Suelos: Mide con mucha precisin:

La Densidad Seca (DD)

Contenido de Humedad por Volumen (W)

Densidad Hmeda (DW)Porcentaje de Humedad (%W)

Las propiedades de Densidad Mxima Seca (DMS) y Gravedad Especifica(Gs) son determinados en el Laboratorio e introducidos en la Memoria delProcesador del Densmetro y partir de las cuales podremos determinar

mediante el equipo:

Porcentaje de Compactacin. (%PR)

Relacin de Vacos de Aire (AV).

Porcentaje de Vacos de Aire (%AV)


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En el Asfalto: Mide con poca precisin:

Densidad Total (DW)Contenido Aprox. de Ligante Asfltico (%W)

Las propiedades de Densidad Mxima Terica de Laboratorio o Marshalles introducido en la Memoria del Procesador y podemos determinarmediante el equipo:

Porcentaje de Compactacin (%MA)


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COMPLEMENTOS DEL EQUIPO PARA LA

MEDICION Fuente Gamma emisora de istopos radioactivos.

Dispositivo de Lectura.

Detector Gamma.

Patrn de Referencia (de Densidad Uniforme e Invariable) parachequear la operacin del equipo.

Caja de construccin slida, para proteger a los instrumentosantes mencionados del polvo y la humedad.

Herramientas y accesorios para emparejar la superficie delterreno.


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MTODOS DE DETERMINACIN DE LA

DENSIDAD EN CAMPOExisten tres formas:

Retrodispersin,

Transmisin directa yColchn de aire

Estos mtodos son tiles como tcnicas rpidas no destructivassiempre y cuando el material bajo ensayo, sea homogneo.


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METODO DE TRANSMISION DIRECTA

La barra de medicin del aparato que contiene a la fuente radioactiva,penetra dentro del espesor compactado. Con el inicio de la medicin elaparato registra los valores de densidad total y contenido de agua.

METODO DE RETRODISPERSIONLa barra solo entra en contacto con la superficie del relleno y enva unhaz de fotones y neutrones contra la materia, la atenuacin es leda aligual que el mtodo directo por un contador Geiger-Muller.Este mtodo se utiliza en la verificacin de compactacin de carpetasasflticas. Es menos preciso que el Mtodo Directo.

METODO DEL COLCHN DE AIRESe diferencia de los mtodos anteriores en que el equipo medidor secoloca sobre unos soportes o espaciadores que producen un espaciovaco (colchn de aire) entre la base del medidor y el rea de lasuperficie de terreno a ensayar.Se requiere adems tomar una o ms lecturas en la posicin deretrodispersin para chequear las mediciones.


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CONCLUSIONES

El Equipo electrnico mas utilizado en el Peru, para la determinacin de laDensidad en Campo y el Contenido de Humedad, ya sea de Suelos oAsfaltos es el DENSIMETRO NUCLEAR, desplazando a los antiguosequipos mecnicos.

El Densmetro Nuclear es un equipo que por su versatilidad, fcil manejo,precisin y adems relativo bajo costo es el mas utilizado por las grandesempresas en el Peru.

Es cierto que este tipo de equipo posee un alto factor de precisin en la

determinacin de los parmetros de suelos y asfaltos, pero a su vez es muysensible y hasta cierto punto peligroso, por lo que su uso esta normalizadopor las NormasASTM.


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Generalmente para la medicin de la Densidad in situ, se utilizan:

El Spider (Equipo mecnico) y el Densmetro Nuclear (EquipoElectrnico).

Cabe resaltar que adems de los parmetros que nos arrojadirectamente el equipos en las mediciones, se pueden obtener otrosparmetros adicionales como Porcentaje de Compactacin a partir de laDensidad Seca ( para los Suelos) y de la Mxima Densidad Tericahallada por los Ensayos Marshall (para los Pavimentos), ya que posee unprocesador capaz de realizar operaciones Gravimtricas en campo.

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